Innovativer Druckminderer: Von komprimiertem Wasserstoff zur Wärmepumpe
Wasserstoff aus erneuerbaren Ressourcen ist für die Energiewende notwendig und Basis für emissionsarme Energiesysteme. Aufgrund seiner geringen Dichte bei Umgebungsbedingungen wird Wasserstoff in der Regel verdichtet, um die Speicherung und den Transport wirtschaftlich zu gestalten. Die Energie, die zur Kompression des Wasserstoffs benötigt wird, beträgt bis zu 15 Prozent des Heizwerts und wird üblicherweise nicht weiter genutzt. Das DLR entwickelt eine Technologie, die diese Energie in Form einer Wärmepumpe oder Kälteanlage nutzbar macht. Dabei sind Effizienzsteigerungen zwischen sieben und 30 Prozent möglich.
Erzeugung von Kälte in mobilen Anwendungen
Das DLR untersucht auch, wie sich diese Technologie in mobilen Anwendungen – zum Beispiel Lkw, Busse oder Schienenfahrzeuge – integrieren lässt. Validierte Simulationen des DLR zeigen dabei eine Steigerung der Reichweite um bis zu 20 Prozent. Nach der erfolgreichen Demonstration auf Technologie-Reifegrad 4 (Technology Readiness Level, TRL) mit 1 kWKälte im Labor soll bis 2026 die Demonstration auf TRL 6 in einem Schienenfahrzeug für die Leistungsklasse 5 kWKälte erfolgen.
Wärmepumpen für stationäre Industrieanlagen oder Quartiere
Grundsätzlich ist die Integration in jeden Prozess möglich, der ein Druckverhältnis von größer als fünf zwischen der Wasserstoff-Versorgung und der Wasserstoff-Nutzung aufweist. Die erzielbare Effizienzsteigerung bei der Nutzung des (energetisch) wertvollen Wasserstoffs durch die DLR-Technologie kann ausschlaggebend für die Umstellung eines Prozesses auf Wasserstoff sein.
Link:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Thermodynamik
E-Mail contact-dlr@DLR.de
System für 5 kWKälte für die Integration in ein Schienenfahrzeug
Demonstration der DLR Technologie zur Klimatisierung von Brennstoffzellenfahrzeugen für 1 kWKälte
Bilder: ©DLR